用于对过程现场总线分布式外围设备网络进行设定的装置

摘要

本发明公开了一种用于对过程现场总线分布式外围设备的网络进行设置的装置，其包括：主控设备；多个从设备，其通过Profibus执行通讯；以及配置工具，其通过产生网络配置信息而提供Profibus DP的网络配置信息，其中所述配置工具包括自动配置模块以及网络配置信息，自动配置模块配置为响应于通过用户通讯模块输入的自动配置命令而向所述主控设备请求关于多个所述从设备的信息，接收该信息并且通过使用接收的信息确定多个所述从设备的类型来提供相应类型的简档，网络配置信息配置为响应于由所述自动配置模块确定的类型和简档而生成网络配置信息并且将所述网络配置信息提供给所述主控设备。

说明书

技术领域

本公开涉及用于对PROFIBUS DP(PROcess Field Bus  Decentralized Periphery，过程现场总线分布式外围设备)网络进行自动 设定的装置，该网络配置为允许Profibus主控机和多个Profibus从机通 过Profibus网络来执行相互通讯。

背景技术

一般地，Profibus是用于实时分布控制的工业网络通讯协议族的名 称之一，现在标准化为IEC(国际电工委员会)61158，并且在包括制 造领域、过程控制领域、以及大楼设备自动化领域的各种工业领域中 用于现场设备的实时通讯。

Profibus基于应用领域被分类为FMS(现场总线信息规格)， Profibus DP(分布式外围设备)以及Profibus PA(过程自动化)，并且 Profibus DP被广泛地用于工厂自动化领域。

Profibus DP网络包括用于数据的输入和输出的主控机和多个从 机，并且通过储存在主控机中的网络配置信息来在主控机和多个从机 之间执行通讯。网络配置信息包括多个从机与Profibus DP主控机通讯 的通讯速度信息以及输入/输出信息。

发明内容

本公开的目的是提供一种用于设定Profibus DP网络的装置，其配 置为通过执行与主控机和多个从机的通讯而获得能自动设定网络的自 动配置信息，并且通过应用所获得的自动配置信息设定Profibus DP网 络。

然而，应该强调的是，本公开并非限于上文所说明的特别的公开。 应该理解的是，本领域的技术人员可以理解在此未提到的其他技术主 题。

在本公开的一个方案中，提供一种用于设定PROFIBUS DP网络的 装置，所述装置包括：

主控设备；

多个从设备，其通过过程现场总线Profibus执行与所述主控设备 的通讯；以及

配置工具，其配置为生成Profibus DP的网络配置信息并且将该信 息提供给所述主控设备，其中

所述配置工具包括：自动配置模块，其配置为响应于通过用户通 讯模块输入的自动配置命令而向所述主控设备请求关于多个所述从设 备的信息，接收该信息并且通过使用接收的信息确定多个所述从设备 的类型来提供相应类型的简档(profule)；以及网络配置模块，其配置 为响应于由自动配置模块确定的类型和简档而生成网络配置信息并且 将所述网络配置信息提供给所述主控设备。

优选地，但非必须地，所述自动配置模块可以包括：从机信息收 集器，其配置为向所述主控设备请求关于多个所述从设备的信息，并 且收集所请求的多个所述从设备的信息；以及GSD(通用站描述)比较 器，其配置为通过对由所述从机信息收集器收集的多个所述从设备的 信息和预储存在数据库中的信息进行比较而确定多个所述从设备的类 型，并且通过从数据库读取所述简档而提供与所确定的类型相对应的 简档至所述网络配置模块。

优选地，但非必须地，所述网络配置模块可以包括：网络拓扑编 码器，其配置为根据由所述自动配置模块确定的类型而生成网络拓扑， 对所述网络拓扑进行编码以及提供所述编码的网络拓扑至通讯信息； GSD解释器，其配置为根据网络拓扑解释简档并且提取对所述网络配 置信息所必需的数据；GSD编码器，其配置为对由所述GSD解释器提 取的数据进行编码；以及配置生成器，其配置为将通过对由所述GSD 编码器编码的数据和由所述网络拓扑编码器提供的所述通讯信息转换 为二进制数据而生成所述网络配置信息，并且将生成的网路配置信息 提供至所述主控设备。

优选地，但非必须地，响应于所述自动配置模块的所述自动配置 请求，所述主控设备可以向多个所述从设备请求对自动配置所必需的 所述配置信息，并且多个所述从设备可以向所述主控设备提供关于其 为何类型的从设备的配置信息。

优选地，但非必须地，所述配置工具可以进一步包括主通讯模块， 其配置为执行与所述主控设备的通讯。

在根据本公开的用于设定Profibus DP网络的装置的有益效果中， 配置工具通过主控设备自动地收集多个从设备的信息以使用收集的信 息配置网络，由此可以增强用户便利性，并且由于不需要依次检查安 装在危险位置的多个所述从设备，所以可以确保操作者的安全性。

另一个有益效果是能够自动检查网络的配置从而能够检查网络没 有被精确安装的区域，由此可以简单地执行维护和修理，并且可以防 止由操作者输入错误而产生的错误。

附图说明

现在，将会参照附图详细描述本公开的非限制性的优选的实施例， 其中说明书中相似的附图标记指示相似的元件。

图1示出了根据现有技术的网络配置概念的示意图。

图2示出了根据现有技术的网络配置操作的顺序的示意图。

图3示出了根据本公开的网络配置概念的示意图。

图4示出了在根据本公开的优选的实施例的网络配置装置中的配 置工具的内部配置的示意图。

图5示出了根据本公开的网络配置操作的顺序的示意图。

具体实施方式

下文中对本公开的实施例的详细的描述并非意在限制本公开的权 利要求的范围，而是仅仅代表本公开的可能的实施例。因此，在此描 述的实施例意在进一步解释实施本发明所公知的模式并且使本领域的 其他技术人员能够以此实施例或其它实施例和以特殊应用或使用所必 需的各种修改来利用本发明。

图1示出了根据现有技术的网络配置概念的示意图，其中附图标 记100是主控设备，110是多个从设备。主控设备100和多个从设备经 由Profibus120连接以使预定的数据能够相互传输。附图标记130是配 置工具，其中配置工具130执行主控设备100的网络配置操作。

图2示出了根据现有技术的网络配置操作的顺序的示意图。

转至图2，为了设定Profibus DP网络，用户10检查(确认)多个 从设备110的网络配置信息(S200)。例如，用户10检查诸如多个从 器件110的地址、通讯速度信息和输入/输出数据信息的网络配置信息。

在此时，用户10还可以移动到多个从设备的安装地点以检查网络 配置信息。此外，用户10将网络配置信息输入到配置工具130中 (S202)，并且当完成网络配置信息的输入时，请求网络配置信息的应 用(S204)。

接着，通过将网络配置信息传输到主控设备100来运用配置工具 130(S206)。在此情况下，用户10请求配置工具130启动网络通讯 (S208)。然后，配置工具130请求主控设备100实施通讯启动(S210)， 并且基于实施通讯启动的请求，主控设备100基于多个从设备110和 网络配置信息，通过Profibus120执行通讯。

现有的网络设置是这样的：预先由用户检查与多个从设备中的每 个相关的网络配置信息，并且由用户将网络配置信息通过配置工具输 入到个多个从设备。因此，用户受累于预先检查(确认)与多个从设 备中的每一个相关的网络配置信息的烦琐。另外，由于当用户必须亲 自访问多个从设备所安装的地点时用户必须检查从设备的网络配置信 息，用户还受累于暴露在危险中。由于用户必须直接将多个从设备的 网络配置信息输入到配置工具，因此用户还受累于另一个不利情况， 即由于错误的网络配置信息的输入而可能发生故障。

图3示出了根据本公开的网络配置概念的示意图，其中附图标记 300是主控设备并且310是多个从设备。主控设备300和多个从设备 310被配置为经由Profibus320连接以执行相互通讯。附图标记330是 配置工具，并且响应于用户30的操纵，配置工具330执行对主控设备 300的网络配置操作。

因此，本公开配置为用户30操纵配置工具330以请求自动网络设 定。

接下来，配置工具330向主控设备300请求对自动网络设定所必 需的自动设定信息，并且基于该请求，主控设备300通过多个从设备 310和Profibus320执行通讯以请求配置信息并且接收由多个从设备 310响应于对配置信息的请求而传输的配置信息。

进一步，当完成配置信息的接收时，主控设备300通知配置工具 330自动设定信息的接收已完成，由此配置工具330自动地通知用户 30网络设定的准备已完成。

在此情况下，当用户30通过操纵配置工具330而请求应用网络配 置信息时，配置工具330请求主控设备300应用网络配置信息，由此 能够应用网络配置信息。进一步，当用户30操纵配置工具330以请求 网络通讯的启动时，配置工具330请求主控设备300启动网络通讯， 则主控设备300及多个从设备310响应于该请求而通过Profibus320执 行相互通讯。

图4示出了根据本公开的优选的实施例的在网络配置装置中的配 置工具的内部配置的示意图。

参照图4，根据本公开的配置工具可以包括用户通讯模块400，自 动配置模块410，网络设定模块420以及主通讯模块430。

用户通讯模块400通过命令或UI(用户界面)输入由用户绘制的 网络拓扑信息。自动配置模块410处理通过用户通讯模块400输入的 自动设定命令，并且可以包括从机信息收集器412和GSD(通用站描 述)比较器414。从机信息收集器412向主控设备300请求关于多个从 设备310的信息，并且收集所请求的多个从设备310的信息。

GSD比较器414对由从机信息收集器412收集的多个从设备310 的信息和预储存于数据库414a中的信息进行比较，从而确定多个从设 备310的类型并且基于所确定的类型而提供相应的简档。

网络配置模块420以二进制数生成网络拓扑的设定信息和网络配 置信息，并且可以包括网络拓扑编码器422、GSD解释器424、GSD 编码器426以及配置生成器428。

网络拓扑编码器422使用由GSD比较器414确定的多个从设备的 类型以对网络拓扑进行编码，并且提供关于多个从设备310的通讯速 度信息以及时间延迟信息。

GSD解释器424解释由GSD比较器414提供的多个从设备310 的简档，并且响应于由网络拓扑编码器422编码的网络拓扑而从已解 释的简档中提取对自动设定网络的必要信息。

GSD编码器426对由GSD解释器424提供的对自动设定网络所必 需的信息进行编码。配置生成器428以二进制数生成由网络拓扑编码 器422提供的通讯速度信息和时间延迟信息以及由GSD编码器426编 码的信息。主通讯模块430执行与主控设备300的通讯，从而接收多 个从设备的信息，并且将由配置生成器428所生成的配置二进制数传 输到主控设备300。

图5示出了根据本公开的网络配置操作的顺序的示意图。

参照图5，当对网络进行自动设定时，用户30操纵配置工具330 以请求网络的自动设定(S500)。网络的自动设置请求信号通过配置工 具330的用户通讯模块400输入到自动配置模块410。

接着，响应于网络的自动设置请求，自动配置模块410的从机信 息收集器412通过主通讯模块430执行与主控设备300的通讯，从而 请求自动配置(设置)信息(S502)。

响应于自动配置信息，主控设备300通过Profibus320执行与多个 从设备310的通讯，从而请求对网络自动设置所必需的配置信息 (S504)。响应于配置信息的请求，多个从设备310向主控设备300提 供配置信息(S506)。例如，多个从设备310提供关于从设备的类型的 配置信息。

在这种情况下，当来自多个从设备310的全部的配置信息都被接 收时，主控设备300向配置工具330提供配置信息，从而通知配置工 具330已完成自动配置信息的接收(S508)，并且响应于自动配置信息 的接收的完成，配置工具330通知用户30已完成自动网络设置的准备。

进一步，将配置信息输入自动配置模块410的从机信息收集器412 中，其中从机信息收集器412收集多个从设备310的配置信息，由此 收集的配置信息被输入GSD比较器414中。

GSD比较器414由预储存有包括关于从设备类型的信息以及相应 类型的简档的数据的数据库形成。GSD比较器414对由从机信息收集 器412输入的关于多个从设备310的配置信息和储存在数据库414a中 的类型信息进行比较，从而确定多个从设备310是何种类型。

进一步，GSD比较器414从数据库414a读取包括所确定的类型的 相应的简档的数据并且将该数据提供给网络配置模块420。

在此情况下，用户30确定已完成网络自动设置的准备并且请求实 施网络设置(S512)。将网络设置实施请求信号通过用户通讯模块400 输入到网络配置模块420。根据由GSD比较器414确定的多个从设备 310的类型，网络配置模块420的网络拓扑编码器422通过配置网络拓 扑而执行编码操作。

进一步，网络拓扑编码器422将编码的网络拓扑提供至GSD解释 器424，并且还将关于确定的多个从设备310的类型的通讯速度信息和 时间延迟信息提供至配置生成器428。

GSD解释器424根据网络拓扑来解释包括上述简档的数据，从而 提取对自动网络设置的必要信息，并且将提取出的由GSD编码器编码 的信息提供给配置生成器428。

配置生成器428对包括由网络拓扑编码器422提供的通讯速度信 息和时间延迟信息以及由GSD编码器426编码的信息的通讯信息进行 转换并且生成可应用于主控设备300的配置二进制数。因此成生的配 置二进制数由配置生成器428通过主通讯模块430传输到主控设备 300，从而作为网络配置信息而被应用(S514)。

在以二进制数生成的网络配置信息被传输到主控设备300的情况 下，用户30请求配置工具330启动网络通讯(S516)，并且配置工具 330响应于该请求而请求主控设备300启动网络通讯(S518)。然后， 根据最新设置的网络配置信息，主控设备300通过Profibus320执行与 多个从设备310的通讯(S520)。

虽然本公开已经公开了几个方面的优选的实施例，但是本领域的 技术人员可以在提供的附加的权利要求的范围中可变地修改其特征或 方案。

上文所述的根据本公开的用于设定Profibus DP的网络的装置可以 以多种形式被实施并且不应该被解释为限于在此提出的实施例。因此， 其目的是本公开的实施例可以覆盖提供的附加的权利要求和其相等物 的界限中的本公开的修改和改变。